本發(fā)明涉及飛灰資源化利用，尤其是一種利用污泥處理飛灰的方法及實(shí)現(xiàn)該方法的設(shè)備。

背景技術(shù)：

目前，生活垃圾焚燒工藝已經(jīng)成為我國(guó)大中城市處理垃圾的主流技術(shù)。焚燒飛灰占焚燒垃圾總質(zhì)量1%-5%，若加上煙氣凈化處理中加入的消石灰等藥劑量，則占焚燒垃圾量3-7%。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)生活垃圾焚燒處置能力已經(jīng)超過(guò)5505萬(wàn)噸，每年將產(chǎn)生生活垃圾焚燒飛灰 220萬(wàn)噸。飛灰已經(jīng)列入國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄（HW18），常規(guī)方法是利用水泥固化等方法穩(wěn)定其中的有害物質(zhì)，再到填埋場(chǎng)填埋。這不但處理費(fèi)用高，占用土地資源，而且易發(fā)生二次污染。主要原因在于飛灰固化穩(wěn)定化主要依靠水化硅酸鹽體系，但飛灰中氯含量高(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)平均高于15%)，直接阻礙了硅酸鹽體系水化過(guò)程，降低固化體強(qiáng)度，導(dǎo)致有害物質(zhì)浸出率變高，所以當(dāng)采用水化硅酸鹽體系固化穩(wěn)定化飛灰時(shí)，需對(duì)飛灰進(jìn)行預(yù)洗，去除飛灰中氯離子，這使得處理工藝變得更加復(fù)雜。在飛灰資源化方面，曾有部分研究者提出將飛灰用作生產(chǎn)建材的添加料，但我國(guó)水泥標(biāo)準(zhǔn)對(duì)氯含量有嚴(yán)格的控制標(biāo)準(zhǔn)，氯離子會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕，腐蝕鋼筋混凝土中鋼筋結(jié)構(gòu)的同時(shí)，還會(huì)降低水泥強(qiáng)度。因此，脫氯與固化重金屬是飛灰無(wú)害化與資源化利用的一個(gè)瓶頸問(wèn)題。目前，環(huán)保部門要求飛灰按《危險(xiǎn)廢物填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》進(jìn)行貯存、處置，積極鼓勵(lì)焚燒飛灰的綜合利用，確保重金屬有效固定，在產(chǎn)品的生產(chǎn)過(guò)程和使用過(guò)程中不會(huì)造成二次污染。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種利用污泥處理飛灰的方法，對(duì)飛灰具有良好的脫氯效果，徹底消除飛灰中二惡英類物質(zhì)，并能良好的固定重金屬，避免二次污染，有利于實(shí)現(xiàn)處理后產(chǎn)物的再次利用。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種利用污泥處理飛灰的方法，包括如下步驟：

將飛灰與污泥混合得到混合物，將混合物強(qiáng)制攪拌得到混合泥漿；

將所述混合泥漿進(jìn)行水熱處理，得到水熱處理產(chǎn)物；

將水熱處理產(chǎn)物通過(guò)壓濾的方式進(jìn)行固液分離獲得水熱壓濾液體與水熱壓濾固體；

向水熱壓濾固體中加入生物質(zhì)組成熱解混合物，熱解混合物熱解獲得熱解殘?jiān)?，熱解殘?jiān)鳛橐话愎腆w廢棄物填埋或者作為無(wú)機(jī)材料使用；

將水熱壓濾液體厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生物燃?xì)夂桶l(fā)酵液；發(fā)酵后產(chǎn)生的發(fā)酵液進(jìn)行凈化處理，處理后的水達(dá)標(biāo)后排放。

所述飛灰與污泥混合步驟中所述飛灰占所述污泥質(zhì)量的5%至20%。

所述混合物強(qiáng)制攪拌步驟中的強(qiáng)制攪拌速度為100r/min-500r/min，攪拌混合時(shí)間為1h至3h。

所述飛灰與污泥混合步驟中飛灰與污泥的混合溫度為35℃至80℃。

所述水熱處理步驟中水熱處理的溫度為100℃至260℃，壓強(qiáng)為2bar至45bar，水熱處理時(shí)間為60min至180min。

所述熱解混合物中的生物質(zhì)為廢棄茶渣，所述廢棄茶渣的粒度<3mm。

所述廢棄茶渣的質(zhì)量為所述混合物干基總質(zhì)量的10%~30%。

所述熱解步驟中熱解混合物在400℃~600℃的溫度下進(jìn)行熱解。

所述發(fā)酵液進(jìn)行的凈化處理為將發(fā)酵液投入污水處理廠污水處理系統(tǒng)處理達(dá)標(biāo)或者對(duì)發(fā)酵液使用離子浮選法回收重金屬離子。

所述飛灰與污泥混合步驟中飛灰與污泥的混合溫度為35℃至80℃，由于飛灰中含有高含量的氯鹽，與高含水率的污泥混合能夠高效浸出飛灰中的高含量氯鹽和易溶性重金屬;飛灰和污泥在35℃至80℃的溫度下混合，利于飛灰潤(rùn)濕，同時(shí)增加氯鹽的溶解度。污泥是污水處理后的產(chǎn)物，污泥的主要特性是含水率高，有機(jī)物含量高，容易腐化發(fā)臭，并且顆粒較細(xì)，比重較小，呈膠狀液態(tài)。它是介于液體和固體之間的濃稠物，很難通過(guò)重力沉降或常規(guī)壓濾進(jìn)行固液分離。飛灰中溶出的氯鹽作為污泥脫水調(diào)理劑，改變污泥膠體的結(jié)構(gòu)，破壞膠體的穩(wěn)定性，來(lái)實(shí)現(xiàn)污泥中含水細(xì)胞快速破壁，從而減少化學(xué)藥劑使用，利于污泥脫水，大大提高污泥脫水效率。溫度低于35℃，飛灰不易在污泥漿液中浸潤(rùn)溶解；溫度超過(guò)80℃，對(duì)提高飛灰溶解效率作用不顯著，浪費(fèi)能源。

所述水熱處理的溫度為100℃至260℃，壓強(qiáng)為2bar至45bar，水熱處理時(shí)間為60min至180min；采用上述工藝條件的原因?yàn)椋簩⒒旌暇鶆虻奈勰嗪惋w灰進(jìn)行水熱處理，使飛灰與污泥中的無(wú)機(jī)組分協(xié)同作用，使Na鹽、Al₂O₃、SiO₂等無(wú)機(jī)組分經(jīng)水熱合成，生成少量鋁硅酸鹽材料或類似沸石分子篩材料，例如Na₈(Al₆Si₆O₂₄)；沸石物質(zhì)特有的籠狀結(jié)構(gòu)和負(fù)極性的特性使得重金屬很容易吸附到沸石物質(zhì)的通道中，同時(shí)，由于重金屬的電極性比Na和K元素強(qiáng)，因此重金屬和沸石物質(zhì)中的Na和K元素容易發(fā)生離子交換，終被沸石物質(zhì)捕集，因此，上述硅酸鹽材料形成、結(jié)晶和老化的過(guò)程促進(jìn)重金屬?gòu)娜跛崽崛B(tài)、可還原態(tài)以及可氧化態(tài)轉(zhuǎn)化為更加穩(wěn)定的殘?jiān)鼞B(tài)，大大提高了對(duì)Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn等有毒有害金屬元素的固化效果。另一方面，水熱過(guò)程首先促進(jìn)飛灰中二惡英加氫脫氯反應(yīng)，繼而有利于后續(xù)水解脫毒；同時(shí)，飛灰與污泥中的無(wú)機(jī)組分對(duì)二惡英水熱降解過(guò)程又起到了進(jìn)一步催化作用，實(shí)現(xiàn)二惡英類物質(zhì)的高效脫毒與消解。水熱處理的溫度與壓強(qiáng)過(guò)低，時(shí)間過(guò)短，無(wú)法實(shí)現(xiàn)飛灰中二惡類有機(jī)污染物高效徹底分解；而且，水熱合成沸石類分子篩的作用不明顯，降低重金屬固化效果。水熱處理的溫度與壓強(qiáng)過(guò)高，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，對(duì)實(shí)現(xiàn)飛灰中二惡類有機(jī)污染物高效徹底分解無(wú)更明顯的提高，不但浪費(fèi)能源，且降低處理能力。

所述熱解混合物在400℃至600℃的溫度下進(jìn)行熱解，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模減量。利用生物質(zhì)熱解過(guò)程自由基的作用和熱解多孔炭的固化性能，進(jìn)一步提高熱解殘?jiān)兄亟饘僭貧堅(jiān)鼞B(tài)含量，實(shí)現(xiàn)重金屬元素的深度固化與脫毒，極大降低熱解殘?jiān)兄亟饘俚慕鲂?。溫度低?00℃，無(wú)法實(shí)現(xiàn)熱解混合物徹底熱解，也無(wú)法充分發(fā)揮茶渣的固化重金屬效能；溫度高于600℃，對(duì)熱解混合物徹底熱解無(wú)影響，也對(duì)固化熱解殘?jiān)兄亟饘傩芴岣卟伙@著。

添加生物質(zhì)后，通過(guò)熱解的方式，實(shí)現(xiàn)熱解混合物大規(guī)模減量化，并利用生物質(zhì)熱解過(guò)程自由基的作用和熱解過(guò)程產(chǎn)生多孔炭的固化性能，進(jìn)一步提高了熱解殘?jiān)兄亟饘僭貧堅(jiān)鼞B(tài)轉(zhuǎn)化效率，實(shí)現(xiàn)重金屬元素的深度固化與脫毒，降低熱解殘?jiān)兄亟饘俚慕鲂?，這樣處理后的殘?jiān)啪哂辛己玫沫h(huán)境安全性和可利用性；本處以茶渣作為生物質(zhì)的一種，實(shí)際上其它生物質(zhì)具有同類作用。

所述熱解混合物中生物質(zhì)為茶業(yè)加工廠或茶飲料廠的廢棄茶渣；茶渣粒度小于3mm，利于熱解的徹底進(jìn)行；添加廢棄茶渣的質(zhì)量占混合物干基總質(zhì)量的10%~30%；添加的廢棄茶渣占混合物干基質(zhì)量的比例低于10%時(shí)，固化重金屬的效果不明顯；添加的廢棄茶渣占混合物干基質(zhì)量的比例高于30%時(shí)，易將部分有毒重金屬元素還原，降低了其環(huán)境安全性。原因在于生物質(zhì)熱解產(chǎn)生的多孔炭具有重金屬固化性能，但同時(shí)，熱解過(guò)程產(chǎn)生的C、H等基團(tuán)也具有一定還原性，易在熱解過(guò)程中將部分重金屬還原，因此生物質(zhì)比例不宜過(guò)高，以防降低混合熱解殘?jiān)兄亟饘俚姆€(wěn)定性，進(jìn)而造成潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，影響熱解殘?jiān)睦谩?/p>

本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種利用污泥處理飛灰的設(shè)備，其同時(shí)處理飛灰與污泥，既對(duì)污泥有良好的脫水效果，又對(duì)飛灰具有良好的脫氯效果，消除飛灰中二惡英，而且具有良好的實(shí)現(xiàn)重金屬穩(wěn)定化，避免二次污染，實(shí)現(xiàn)處理產(chǎn)物的再次資源化利用。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：各部件間按如下順序連接：

飛灰儲(chǔ)倉(cāng)出口與第一輸送裝置入口相連；第一輸送裝置出口與混勻浸潤(rùn)裝置飛灰入口相連；污泥儲(chǔ)倉(cāng)出口與第二輸送裝置入口相連；第二輸送裝置出口與混勻浸潤(rùn)裝置污泥入口相連；

混勻浸潤(rùn)裝置出口與第三輸送裝置入口相連；第三輸送裝置出口與水熱裝置入口相連；水熱裝置出口與壓濾裝置入口相連；

壓濾裝置固相出料口與第四輸送裝置入口相連；第四輸送裝置出口與強(qiáng)力混合裝置入口相連；

生物質(zhì)儲(chǔ)倉(cāng)出口與第六輸送裝置入口相連；第六輸送裝置出口與強(qiáng)力混合裝置入口相連；

強(qiáng)力混合裝置出口與第七輸送裝置入口相連；第七輸送裝置出口與干燥裝置入口相連；干燥裝置出口與熱解裝置入口相連；熱解裝置出口與冷卻輸送裝置相連；熱解裝置熱解燃?xì)獬隹谂c燃燒裝置相連；燃燒裝置煙氣出口與干燥裝置相連；

壓濾裝置液相出料口與第五輸送裝置入口相連；第五輸送裝置出口與發(fā)酵裝置入口相連；發(fā)酵裝置液相出口與第八輸送裝置入口相連；第八輸送裝置出口與重金屬回收裝置入口相連；發(fā)酵裝置氣相出口與第九輸送裝置入口相連，第九輸送裝置出口與生物燃?xì)鈨?chǔ)罐相連。

本發(fā)明為飛灰與污泥協(xié)同處置，一方面，利用污泥中的水將飛灰中的高含量氯鹽和可溶性重金屬溶解，實(shí)現(xiàn)飛灰脫氯與和可溶性重金屬溶解；另一方面，充分利用溶解出的鹽，使污泥內(nèi)部結(jié)合水 (微生物細(xì)胞內(nèi)水)快速破壞細(xì)胞壁，將最難除去的結(jié)合水變?yōu)槿菀壮サ耐獠克?，進(jìn)而可通過(guò)機(jī)械脫水方式實(shí)現(xiàn)高效脫水，提高污泥脫水效率；通過(guò)水熱反應(yīng)對(duì)飛灰與污泥中的重金屬進(jìn)行穩(wěn)定化處理，同時(shí)，實(shí)現(xiàn)飛灰中二惡英類物質(zhì)高效水解脫毒；壓濾得到水熱壓濾固體和水熱壓濾液體，主要的氯鹽和部分重金屬存在于水熱壓濾液體中，水熱壓濾固體中的氯元素含量顯著降低，重金屬穩(wěn)定性提高，有利于后續(xù)資源化利用。

水熱壓濾固體與生物質(zhì)混勻熱解，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模減量化，并利用生物質(zhì)熱解過(guò)程自由基的作用和熱解多孔炭的固化性能，進(jìn)一步提高熱解殘?jiān)兄亟饘僭貧堅(jiān)鼞B(tài)含量，實(shí)現(xiàn)重金屬元素的深度固化與脫毒，極大降低熱解殘?jiān)兄亟饘俚慕鲂裕岣邿峤鈿堅(jiān)拈L(zhǎng)期穩(wěn)定性；熱解殘?jiān)鋮s后作為一般固體廢棄物填埋或者進(jìn)一步作為無(wú)機(jī)材料使用，實(shí)現(xiàn)了廢物的再利用，避免二次污染，保護(hù)環(huán)境。對(duì)水熱壓濾液體進(jìn)行厭氧發(fā)酵獲得生物燃?xì)?，可以進(jìn)一步作為燃料，充分提高了物質(zhì)和能源的利用效率，具有良好的能源效益與環(huán)境效益；發(fā)酵液投入污水處理廠污水處理系統(tǒng)處理達(dá)標(biāo)或者對(duì)發(fā)酵液使用離子浮選法回收重金屬離子后再達(dá)標(biāo)排放，避免污染環(huán)境。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的工藝流程圖；

圖2是本發(fā)明中的設(shè)備示意圖。

具體實(shí)施方式

圖1為一種利用污泥處理飛灰的方法的工藝流程圖，圖2是實(shí)現(xiàn)該方法的設(shè)備示意圖，一種實(shí)現(xiàn)利用污泥處理飛灰的設(shè)備，包括飛灰儲(chǔ)倉(cāng)1、污泥儲(chǔ)倉(cāng)2、第一輸送裝置3、第二輸送裝置4、混勻浸潤(rùn)裝置5、第三輸送裝置6、水熱裝置7、壓濾裝置8、第四輸送裝置9、第五輸送裝置10、生物質(zhì)儲(chǔ)倉(cāng)11、第六輸送裝置12、強(qiáng)力混合裝置13、第七輸送裝置14、干燥裝置15、熱解裝置16、燃燒裝置17、冷卻輸送裝置18、發(fā)酵裝置19、第八輸送裝置20、重金屬回收裝置21、第九輸送裝置22和生物燃?xì)鈨?chǔ)罐23，各部件間按如下順序連接：

飛灰儲(chǔ)倉(cāng)1出口與第一輸送裝置3入口相連；第一輸送裝置3出口與混勻浸潤(rùn)裝置5飛灰入口相連；污泥儲(chǔ)倉(cāng)2出口與第二輸送裝置4入口相連；第二輸送裝置4出口與混勻浸潤(rùn)裝置5污泥入口相連；

混勻浸潤(rùn)裝置5出口與第三輸送裝置6入口相連；第三輸送裝置6出口與水熱裝置7入口相連；水熱裝置7出口與壓濾裝置8入口相連；

壓濾裝置8固相出料口與第四輸送裝置9入口相連；第四輸送裝置9出口與強(qiáng)力混合裝置13入口相連；

生物質(zhì)儲(chǔ)倉(cāng)11出口與第六輸送裝置12入口相連；第六輸送裝置12出口與強(qiáng)力混合裝置13入口相連；

強(qiáng)力混合裝置13出口與第七輸送裝置14入口相連；第七輸送裝置14出口與干燥裝置15入口相連；干燥裝置15出口與熱解裝置16入口相連；熱解裝置16出口與冷卻輸送裝置18相連；熱解裝置16熱解燃?xì)獬隹谂c燃燒裝置17相連；燃燒裝置17煙氣出口與干燥裝置15相連；

壓濾裝置8液相出料口與第五輸送裝置10入口相連；第五輸送裝置10出口與發(fā)酵裝置19入口相連；發(fā)酵裝置19液相出口與第八輸送裝置20入口相連；第八輸送裝置20出口與重金屬回收裝置21入口相連；發(fā)酵裝置19氣相出口與第九輸送裝置22入口相連，第九輸送裝置22出口與生物燃?xì)鈨?chǔ)罐23相連。

所述的飛灰儲(chǔ)倉(cāng)1、污泥儲(chǔ)倉(cāng)2與生物質(zhì)儲(chǔ)倉(cāng)11為普通鋼倉(cāng)；

所述的第一輸送裝置3為氣力輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)或螺旋輸送機(jī)；

所述的第二輸送裝置4、第三輸送裝置6為泥漿泵或渣漿泵；

所述的混勻浸潤(rùn)裝置5為普通鋼質(zhì)外加熱式電動(dòng)攪拌罐；

所述的水熱裝置7為普通間接加熱式水熱反應(yīng)釜；

所述的壓濾裝置8為板框壓濾機(jī)或真空帶式壓濾機(jī)；

所述的第四輸送裝置9、第六輸送裝置12和第七輸送裝置14為螺旋輸送機(jī)、皮帶輸送機(jī)、刮板輸送機(jī)或斗提機(jī)等；所述的強(qiáng)力混合裝置13為電動(dòng)攪拌混合機(jī)、單軸混合機(jī)、雙軸混合機(jī)、犁刀混合機(jī)、螺帶混合機(jī)或混碾機(jī)中的一種；

所述的干燥裝置15為回轉(zhuǎn)筒干燥機(jī)、圓盤干燥機(jī)、帶式干燥機(jī)或螺旋干燥機(jī)；

所述的熱解裝置16為普通間接加熱回轉(zhuǎn)窯；

所述的燃燒裝置17為普通煤氣燃燒器；

所述的冷卻輸送裝置18為回轉(zhuǎn)筒冷卻輸送機(jī)或帶式冷卻輸送機(jī)的一種；

所述的發(fā)酵裝置19為厭氧發(fā)酵反應(yīng)罐；

所述的第五輸送裝置10、第八輸送裝置20為普通水泵；

所述的重金屬回收裝置21為污水處理系統(tǒng)或金屬離子浮選裝置的一種，其中所述的污水處理系統(tǒng)為常規(guī)垃圾焚燒廠污水處理系統(tǒng)或常規(guī)污水處理廠廢水處理系統(tǒng)；

所述第九輸送裝置22為引風(fēng)機(jī)。

利用上述設(shè)備實(shí)現(xiàn)一種利用污泥處理飛灰的方法，包括如下步驟：

將飛灰與污泥混合得到混合物，將混合物強(qiáng)制攪拌得到混合泥漿；

將所述混合泥漿進(jìn)行水熱處理，得到水熱處理產(chǎn)物；

將水熱處理產(chǎn)物通過(guò)壓濾的方式進(jìn)行固液分離獲得水熱壓濾液體與水熱壓濾固體；

向水熱壓濾固體中加入生物質(zhì)組成熱解混合物，熱解混合物熱解獲得熱解殘?jiān)?，熱解殘?jiān)鳛橐话愎腆w廢棄物填埋或者作為無(wú)機(jī)材料使用；

將水熱壓濾液體厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生物燃?xì)夂桶l(fā)酵液；發(fā)酵后產(chǎn)生的發(fā)酵液進(jìn)入凈化處理，處理達(dá)標(biāo)后排放。

所述飛灰為來(lái)自生活垃圾焚燒廠或者醫(yī)療垃圾焚燒廠產(chǎn)生的飛灰；污泥為來(lái)自污水處理廠的離心脫水污泥或者機(jī)械脫水污泥；污泥含水率大于80%，是污水處理廠離心脫水或者機(jī)械脫水出來(lái)的污泥的通常含水特征。

所述飛灰與污泥混合步驟中飛灰的添加質(zhì)量為污泥質(zhì)量的5%至20%。

強(qiáng)制攪拌速度為100r/min-500r/min，攪拌混合時(shí)間為1h至3h，以確保攪拌后所得混合物的均勻性。

所述飛灰與污泥混合步驟中飛灰與污泥的混合溫度為35℃至80℃，由于飛灰中含有高含量的氯鹽，與高含水率的污泥混合能夠高效浸出飛灰中的高含量氯鹽和易溶性重金屬；飛灰和污泥在35℃至80℃的溫度下混合，利于飛灰潤(rùn)濕，同時(shí)增加氯鹽的溶解度。污泥是污水處理后的產(chǎn)物，污泥的主要特性是含水率高，有機(jī)物含量高，容易腐化發(fā)臭，并且顆粒較細(xì)，比重較小，呈膠狀液態(tài)。它是介于液體和固體之間的濃稠物，很難通過(guò)重力沉降或常規(guī)壓濾進(jìn)行固液分離。飛灰中溶出的氯鹽作為污泥脫水調(diào)理劑，改變污泥膠體的結(jié)構(gòu)，破壞膠體的穩(wěn)定性，來(lái)實(shí)現(xiàn)污泥中含水細(xì)胞快速破壁，從而減少化學(xué)藥劑使用，利于污泥脫水，大大提高污泥脫水效率。溫度低于35℃，飛灰不易在污泥漿液中浸潤(rùn)溶解，溫度超過(guò)80℃，對(duì)提高飛灰溶解效率作用不顯著，浪費(fèi)能源。

所述水熱處理的溫度為100℃至260℃，壓強(qiáng)為2bar至45bar，水熱處理時(shí)間為60min至180min；采用上述工藝條件的原因?yàn)椋簩⒒旌暇鶆虻奈勰嗪惋w灰進(jìn)行水熱處理，使飛灰與污泥中的無(wú)機(jī)組分協(xié)同作用，使Na鹽、Al₂O₃、SiO₂等無(wú)機(jī)組分經(jīng)水熱合成，生成少量鋁硅酸鹽材料或類似沸石分子篩材料，例如Na₈(Al₆Si₆O₂₄)；沸石物質(zhì)特有的籠狀結(jié)構(gòu)和負(fù)極性的特性使得重金屬很容易吸附到沸石物質(zhì)的通道中，同時(shí)，由于重金屬的電極性比Na和K元素強(qiáng)，因此重金屬和沸石物質(zhì)中的Na和K元素容易發(fā)生離子交換，終被沸石物質(zhì)捕集，因此，上述硅酸鹽材料在形成、結(jié)晶和老化的過(guò)程促進(jìn)了重金屬?gòu)娜跛崽崛B(tài)、可還原態(tài)以及可氧化態(tài)轉(zhuǎn)化為更加穩(wěn)定的殘?jiān)鼞B(tài)，大大提高了對(duì)Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn等有毒有害金屬元素的固化效果。另一方面，水熱過(guò)程首先促進(jìn)飛灰中二惡英加氫脫氯反應(yīng)，繼而有利于后續(xù)水解脫毒；同時(shí)，飛灰與污泥中的無(wú)機(jī)組分對(duì)二惡英水熱降解過(guò)程又起到了進(jìn)一步催化作用，實(shí)現(xiàn)二惡英類物質(zhì)的高效脫毒與消解。水熱處理的溫度與壓強(qiáng)過(guò)低，時(shí)間過(guò)短，無(wú)法實(shí)現(xiàn)飛灰中二惡類有機(jī)污染物高效徹底分解；而且，水熱合成沸石類分子篩的作用不明顯，降低重金屬固化效果。水熱處理的溫度與壓強(qiáng)過(guò)高，時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，對(duì)實(shí)現(xiàn)飛灰中二惡類有機(jī)污染物高效徹底分解無(wú)更明顯的提高，不但浪費(fèi)能源，且降低處理能力。

所述熱解混合物在400℃至600℃的溫度下進(jìn)行熱解，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模減量。利用生物質(zhì)熱解過(guò)程自由基的作用和熱解多孔炭的固化性能，進(jìn)一步提高熱解殘?jiān)兄亟饘僭貧堅(jiān)鼞B(tài)含量，實(shí)現(xiàn)重金屬元素的深度固化與脫毒，極大降低熱解殘?jiān)兄亟饘俚慕鲂?。溫度低?00℃，無(wú)法實(shí)現(xiàn)熱解混合物徹底熱解，也無(wú)法充分發(fā)揮茶渣的固化重金屬效能；溫度高于600℃，對(duì)熱解混合物徹底熱解無(wú)影響，也對(duì)固化熱解殘?jiān)兄亟饘傩芴岣卟伙@著。

添加生物質(zhì)后，通過(guò)熱解的方式，實(shí)現(xiàn)熱解混合物大規(guī)模減量化，并利用生物質(zhì)熱解過(guò)程自由基的作用和熱解過(guò)程產(chǎn)生多孔炭的固化性能，進(jìn)一步提高熱解殘?jiān)兄亟饘僭貧堅(jiān)鼞B(tài)轉(zhuǎn)化效率，實(shí)現(xiàn)重金屬元素的深度固化與脫毒，降低熱解殘?jiān)兄亟饘俚慕鲂裕@樣處理后的殘?jiān)啪哂辛己玫沫h(huán)境安全性和可利用性；本處以茶渣作為生物質(zhì)的一種，實(shí)際上其它生物質(zhì)具有同類作用。

所述熱解混合物中生物質(zhì)為茶業(yè)加工廠或茶飲料廠的廢棄茶渣；茶渣粒度小于3mm，利于熱解的徹底進(jìn)行；添加廢棄茶渣的質(zhì)量占混合物干基總質(zhì)量的10%~30%；添加的廢棄茶渣占混合物干基質(zhì)量的比例低于10%時(shí)，固化重金屬的效果不明顯；添加的廢棄茶渣占混合物干基質(zhì)量的比例高于30%時(shí)，易將部分有毒重金屬元素還原，降低了其環(huán)境安全性。原因在于生物質(zhì)熱解過(guò)程產(chǎn)生C、H等基團(tuán)具有還原性，易在熱解過(guò)程中將部分重金屬還原，因此比例不宜過(guò)高，以防降低混合熱解殘?jiān)兄亟饘俚姆€(wěn)定性，進(jìn)而造成潛在的環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)，影響熱解殘?jiān)睦谩Ｋ霭l(fā)酵液進(jìn)行的凈化處理為將發(fā)酵液投入污水處理廠污水處理系統(tǒng)處理達(dá)標(biāo)或者對(duì)發(fā)酵液使用離子浮選法進(jìn)一步回收重金屬離子，減少重金屬離子的排放，保護(hù)環(huán)境。

所述熱解混合物先經(jīng)過(guò)干燥再進(jìn)行熱解，提高熱解的效率。

所述熱解混合物在熱解過(guò)程中產(chǎn)生的熱解氣燃燒產(chǎn)生的熱量作為熱解過(guò)程的能源；熱解氣燃燒產(chǎn)生的煙氣作為干燥過(guò)程的熱源，減少能源的消耗，提高能源的利用率。

下列實(shí)施例將進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。

實(shí)施例1

將一定質(zhì)量的污泥和占污泥質(zhì)量5%的飛灰混合，在35℃的溫度下以100r/min的轉(zhuǎn)速?gòu)?qiáng)力攪拌3h獲得混合泥漿；將混合泥漿進(jìn)行水熱處理，水熱處理的工藝條件為：溫度100℃，壓強(qiáng)2bar，時(shí)間為60min，獲得水熱處理產(chǎn)物。將水熱處理產(chǎn)物通過(guò)壓濾的方式進(jìn)行固液分離得到水熱壓濾液體和水熱壓濾固體。將水熱壓濾液體置于厭氧發(fā)酵罐中進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)生生物燃?xì)?，?chǔ)存；發(fā)酵后產(chǎn)生的發(fā)酵液投入污水處理廠污水處理系統(tǒng)處理達(dá)標(biāo)后排放。將水熱壓濾固體與占混合物干基總質(zhì)量10% 的廢棄茶渣進(jìn)行混合得到熱解混合物，其中廢棄茶渣的粒度為1mm，廢棄茶渣的濕度為3%；將熱解混合物進(jìn)行干燥處理，干燥后的熱解混合物在400℃的條件下進(jìn)行熱分解獲得熱解殘?jiān)蜔峤鈿狻?/p>

熱解殘?jiān)亟饘俳龆拘园碒J/T299-2007方法測(cè)定，低于GB5085.3-2007標(biāo)準(zhǔn)。因此熱解殘?jiān)梢援?dāng)作無(wú)機(jī)材料原料用于生產(chǎn)陶粒、燒結(jié)磚、水泥等產(chǎn)品，也可以當(dāng)作一般固體廢棄物進(jìn)行填埋。產(chǎn)生的熱解氣燃燒產(chǎn)生熱量為熱解過(guò)程提供熱量，熱解氣燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庥糜跓峤饣旌衔锏母稍铩?/p>

實(shí)施例2

將一定質(zhì)量的污泥和占污泥質(zhì)量10%的飛灰混合，在50℃的溫度下以250r/min的轉(zhuǎn)速?gòu)?qiáng)力攪拌2h獲得混合泥漿；將混合泥漿進(jìn)行水熱處理，水熱處理的工藝條件為：溫度160℃，壓強(qiáng)6bar，時(shí)間為100min，獲得水熱處理產(chǎn)物。將水熱處理產(chǎn)物通過(guò)壓濾的方式進(jìn)行固液分離得到水熱壓濾液體和水熱壓濾固體。將水熱壓濾液體進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)生生物燃?xì)?，?chǔ)存；發(fā)酵后產(chǎn)生的發(fā)酵液利用離子浮選法回收所述發(fā)酵液中的重金屬離子后，再將廢水達(dá)標(biāo)后排放。將水熱壓濾固體與占混合物干基總質(zhì)量20% 的廢棄茶渣進(jìn)行混合獲得熱解混合物；其中廢棄茶渣的粒度為2mm，廢棄茶渣的濕度為5%；將熱解混合物進(jìn)行干燥處理，干燥后的熱解混合物在500℃的條件下進(jìn)行熱分解獲得熱解殘?jiān)蜔峤鈿狻?/p>

熱解殘?jiān)亟饘俳鲂园碒J/T299-2007方法測(cè)定，低于GB5085.3-2007標(biāo)準(zhǔn)。因此熱解殘?jiān)梢援?dāng)作無(wú)機(jī)材料原料用于生產(chǎn)陶粒、燒結(jié)磚、水泥等產(chǎn)品，也可以當(dāng)作一般固體廢棄物進(jìn)行填埋。產(chǎn)生的熱解氣燃燒產(chǎn)生熱量作為熱解的能量來(lái)源，熱解氣燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庥糜跓峤饣旌衔锏母稍铩?/p>

實(shí)施例3

將一定質(zhì)量的污泥和占污泥質(zhì)量20%的飛灰混合，在65℃的溫度下以400r/min的轉(zhuǎn)速?gòu)?qiáng)力攪拌1h獲得混合泥漿；將混合泥漿進(jìn)行水熱處理，水熱處理的工藝條件為：溫度220℃，壓強(qiáng)23bar，時(shí)間為140min，獲得水熱處理產(chǎn)物。將水熱處理產(chǎn)物通過(guò)壓濾的方式進(jìn)行固液分離得到水熱壓濾液體和水熱壓濾固體。將水熱壓濾液體進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)生生物燃?xì)?，?chǔ)存；發(fā)酵后產(chǎn)生的發(fā)酵液經(jīng)離子浮選法回收所述發(fā)酵液中的重金屬離子，再使廢水達(dá)標(biāo)后再排放。將水熱壓濾固體與占混合物干基總質(zhì)量30% 的廢棄茶渣混合獲得熱解混合物；其中茶葉廢渣的粒度為1.5mm，茶葉廢渣的濕度為7%；將熱解混合物進(jìn)行干燥處理，干燥后的熱解混合物在600℃的條件下進(jìn)行熱分解獲得熱解殘?jiān)蜔峤鈿狻?/p>

熱解殘?jiān)亟饘俳鲂园碒J/T299-2007方法測(cè)定，低于GB5085.3-2007標(biāo)準(zhǔn)。因此熱解殘?jiān)梢援?dāng)作無(wú)機(jī)材料原料用于生產(chǎn)陶粒、燒結(jié)磚、水泥等產(chǎn)品，也可以當(dāng)作一般固體廢棄物進(jìn)行填埋。產(chǎn)生的熱解氣燃燒產(chǎn)生熱量為熱解提供熱量，熱解氣燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庥糜诟稍餆峤饣旌衔铩?/p>

實(shí)施例4

將一定質(zhì)量的污泥和占污泥質(zhì)量20%的飛灰混合，在80℃的溫度下以500r/min的轉(zhuǎn)速?gòu)?qiáng)力攪拌1h獲得混合泥漿；將混合泥漿進(jìn)行水熱處理，水熱處理的工藝條件為：溫度260℃，壓強(qiáng)45bar，時(shí)間為180min，獲得水熱處理產(chǎn)物。將水熱處理產(chǎn)物通過(guò)壓濾的方式進(jìn)行固液分離得到水熱壓濾液體和水熱壓濾固體。將水熱壓濾液體進(jìn)行厭氧發(fā)酵產(chǎn)生生物燃?xì)?，?chǔ)存；發(fā)酵后產(chǎn)生的發(fā)酵液通過(guò)廢水處理系統(tǒng)達(dá)標(biāo)后排放。將水熱壓濾固體與占混合物干基總質(zhì)量30% 的廢棄茶渣混合獲得熱解混合物，其中茶葉廢渣的粒度為2.5mm，茶葉廢渣的濕度為9%；將熱解混合物進(jìn)行干燥處理，干燥后的熱解混合物在600℃的條件下進(jìn)行熱分解獲得熱解殘?jiān)蜔峤鈿狻?/p>

熱解殘?jiān)亟饘俳鲂园碒J/T299-2007方法測(cè)定，低于GB5085.3-2007標(biāo)準(zhǔn)。因此熱解殘?jiān)梢援?dāng)作無(wú)機(jī)材料原料用于生產(chǎn)陶粒、燒結(jié)磚、水泥等產(chǎn)品，也可以當(dāng)作一般固體廢棄物進(jìn)行填埋。產(chǎn)生的熱解氣燃燒產(chǎn)生熱量為熱解提供熱量，熱解氣燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庥糜诟稍餆峤饣旌衔铩?/p>

本發(fā)明可用其他的不違背本發(fā)明的精神或主要特征的具體形式來(lái)概述。因此，本發(fā)明的上述實(shí)施方案都只能認(rèn)為是對(duì)本發(fā)明的說(shuō)明而不能限制本發(fā)明，權(quán)利要求書指出了本發(fā)明的范圍，而上述的說(shuō)明并未指出本發(fā)明的范圍，因此，在與本發(fā)明的權(quán)利要求書相當(dāng)?shù)暮x和范圍內(nèi)的任何改變，都應(yīng)認(rèn)為是包括在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。